本實用新型涉及一種道路碳纖維混凝土透水蓋板，具體涉及一種鋼板-碳纖維混凝土透水蓋板。

背景技術：
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通常情況下，為了解決城市道路積水問題，我們會在道路兩側設置排水溝，以此將道路上的雨水排出。但明渠排水溝會造成駕駛員路側行駛緊張的心理，而且車輪一旦誤入邊溝會引起嚴重的交通事故。為解決明渠的開放式設計問題，部分城市道路項目中增加了帶大孔隙的邊溝混凝土蓋板，但目前的混凝土蓋板導排水效果很差，很容易造成路面積水。

普通混凝土排水溝蓋板：此種蓋板目前使用較多，主要是通過蓋板上預留的大孔洞來達到排水的目的，但此種蓋板不是連續(xù)安放，只能尋找開口處進行排水，反而容易造成使成積水的問題。另外，大孔洞預留易造成堵塞現(xiàn)象，這樣更會使道路積水問題更加嚴重。

U型樹脂排水溝蓋板：結構穩(wěn)定性差，城市道路兩側泥沙塵土十分巨大，時間稍長，泥沙大量堵塞在中間的流水縫中，造成堵塞，需要及時人工清理，不能及時排水。

常用蓋板承重很低，不能承擔大荷載車輛。通常會在蓋板內部布設縱向和橫向鋼筋，形成鋼筋骨架，以此來提高蓋板的承載能力。但是，透水蓋板由于自身的長期透水性，鋼筋必然受到水的腐蝕，導致承載能力急劇下降。針對這種現(xiàn)象，通過尋求新材料代替它，這種新材料，既耐腐蝕，又具有較高的抗彎拉強度。

技術實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種鋼板-碳纖維混凝土透水蓋板，其結構簡單，透水性能好，承載能力強，防止路面雜物掉落，路用性能較好。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種鋼板-碳纖維混凝土透水蓋板，包括具有凹槽結構的承重合金鋼板以及鑲嵌在承重合金鋼板凹槽結構內的透水蓋板；其中，承重合金鋼板凹槽結構的底部開設有通孔，透水蓋板采用混凝土和碳纖維制成，且透水蓋板上分布有多個孔隙。

本實用新型進一步的改進在于通孔為長方形通孔。

本實用新型進一步的改進在于透水蓋板的孔隙孔徑為50～300nm。

本實用新型進一步的改進在于透水蓋板的整體尺寸為長×寬×高＝400mm×250mm×100mm。

本實用新型進一步的改進在于承重合金鋼板的厚度為20mm。

本實用新型進一步的改進在于透水蓋板的側面通過抗剪連接件與承重合金鋼板固定連接在一起，抗剪連接件與承重合金鋼板接觸部位采用熔焊方式連接。

本實用新型進一步的改進在于抗剪連接件為開孔螺紋栓釘。

本實用新型進一步的改進在于，透水蓋板與承重合金鋼板的厚度比為5:1。

本實用新型具有以下技術效果：

本實用新型運用了分層的方法，上層為的用無砂混凝土和碳纖維做成的透水層，下層為承重合金鋼板，該蓋板透過上層透水孔隙排水，有很好的透水性；用承重合金鋼板承受荷載，能抗壓抗折，提高排水板的路用性能。

在雨雪天氣時，能夠使路面積水通過滲透作用快速地流入排水溝，大量排出路層表面積水。

減小積水殘留量，提高邊溝使用年限。由于其本身具有多孔的結構，可在晴天時通過將保留在排水溝內的積水蒸發(fā)出來，防止積水下滲，保障邊溝的耐久性。

抗折與抗壓強度均能達到路用性能要求，可以增加道路斷面空間，提高路面的整體寬度，保障車輛的靠邊停泊寬度。

附圖說明：

圖1為本實用新型的整體結構縱向剖視示意圖；

圖2為承重合金鋼板的俯視示意圖。

圖中標號代表：1-孔隙，2-抗剪連接件，3-碳纖維，4-承重合金鋼板，5-透水蓋板，6-通孔。

具體實施方式：

下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種鋼板-碳纖維混凝土透水蓋板，包括具有凹槽結構的承重合金鋼板4以及鑲嵌在承重合金鋼板4凹槽結構內的透水蓋板5。其中，承重合金鋼板4凹槽結構的底部開設有通孔6，透水蓋板5采用混凝土和碳纖維3制成，且透水蓋板5上分布有多個孔隙1。

透水蓋板5為碳纖維混凝土結構，采用混凝土和碳纖維3制成，且透水蓋板5上分布有多個孔隙1，水流可自透水蓋板5上方穿過碳纖維混凝土結構的孔隙1到達碳纖維混凝土結構的下部。

承重合金鋼板4凹槽結構的底部開設有通孔6，且通孔6為長方形通孔，從碳纖維混凝土結構中流下的水由此孔流入排水溝。

傳統(tǒng)的排水溝蓋板其存在諸多問題，為此本實用新型的設計思路是透水性好、簡單、路用性能好且成本低。在道路技術領域中，成本往往對產(chǎn)品的實際應用造成重大影響。為此，本裝置的這種排水溝蓋板，整體分為兩大層，在上層的透水蓋板5中均有孔隙1。孔隙1的作用是導流，其中的孔隙1可以是豎向分布的，也可以是雜亂分布的，孔隙1之間可以是相互連通也可以是不連通的，但要保的孔隙1要提供水流自該層由上至下的穿越通道，使水流能順利穿過蓋板。

經(jīng)過大量設計試驗，本實用新型透水蓋板5中孔隙1的孔徑為50～300nm時，整個蓋板的性能最佳。關于透水蓋板的厚度，既要考慮孔隙1的大小與該層結構強度的影響，又要使整體的透水率滿足要求，蓋板的厚度控制在100mm左右。對于透水蓋板5整體外形的尺寸要求，當透水蓋板5整體為長方體結構時，透水蓋板5的整體尺寸為長×寬×高＝400mm×250mm×100mm最佳。

為了對上層的透水蓋板5進行有效的支撐，以提升整個排水溝蓋板的路用性能，本實用新型設置了下層的承重合金鋼板4，承重合金鋼板4包括一個耐雨水腐蝕的合金板，合金鋼板上有通孔長方形通孔。

透水蓋板5的側面通過抗剪連接件2與承重合金鋼板4固定連接在一起，抗剪連接件2與承重合金鋼板4接觸部位采用熔焊方式連接，且抗剪連接件2為開孔螺紋栓釘。

實施例

本實施例提供一種具體的該排水溝蓋板的制作方法。

步驟一，設計圖紙，將排水溝蓋板分為兩部分，上部分為透水蓋板，下部分為承重蓋板，兩者厚度為5：1。

步驟二，制作透水蓋板。

1、選擇水泥、石、水和碳纖維作為制備材料，制作此透水蓋板模具，模具尺寸為410mm*260mm*110mm，并在模具表面涂上隔離劑，將攪拌均勻的無砂水泥混凝土倒入模具中，均勻攤鋪，保證平整度和排水速度。

2、利用儀器，例如混凝土震蕩儀對步驟1得到的模具進行震蕩打孔，利用緩水沖洗后，進行規(guī)范保養(yǎng)強化，干燥后得到成品蓋板。

步驟三，制作承重蓋板。

將開孔螺紋栓釘固定于承重合金鋼板4的底部及兩側，且鋼板底部的開孔螺紋栓釘?shù)乳g距排布，鋼板兩側的開孔螺紋栓釘布置于左右兩側相對應位置。開孔螺紋栓釘?shù)牡酌媾c承重合金鋼板4進行全接觸面焊接。

下表為在進行試驗時，采用不同配比的水泥、砂石以及水制作的蓋板的滲透系數(shù)測試結果及強度測試結果。

表1蓋板滲透系數(shù)測試結果

可看到在水泥:水:砂石＝0.25:1:5.87時，透水蓋板的透水性能最佳。

滲透系數(shù)的計算公式如下:

其中，K_T為滲透系數(shù)，L為試驗結束時水的滲入深度，Q為滲水量，S為蓋板面積，h₁-h₂為試驗測量時的水頭差。

表2蓋板強度測試結果

可看到在碳纖維體積率＝2.0％時，透水蓋板的力學性能最佳。

抗壓強度的計算公式如下：

其中：f_fcu為鋼纖維混凝土抗壓強度；F_max為最大荷載；A為試件承壓面面積。

抗折強度的計算公式如下：

其中：f_ftm為鋼纖維混凝土抗折強度；F_max為最大荷載；L為支座間距；

b為試件截面寬度；h為試件截面高度。

本實用新型克服了現(xiàn)有技術中同類產(chǎn)品透水性能低、易堵塞、強度低、易產(chǎn)生交通安全事故等缺陷，本實用新型透水性能好、結構簡單、路用強度良好、安全可靠，且制作成本低，保證道路交通安全。